(Hint: Solve for the exponent of
, then use it to solve for the exponent of
.)
At a certain moment in the reaction,
is decomposing at a rate of
.
What are the rates of formation of
and
?
Estimate the rate of the reaction,
given that the rate law for the reaction at
is
The reactant concentrations are
,
, and
.
At a certain moment in the reaction,
What are the rates of formation of
Estimate the rate of the reaction,
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos duas partes aqui:
-
Primeira parte: Dada a reaçãosabemos que o
está se decompondo a uma certa taxa. Queremos descobrir as taxas de formação de e . -
Segunda parte: Temos outra reaçãoE precisamos estimar a taxa dessa reação usando a lei de velocidade fornecida e as concentrações dos reagentes.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria e cinética química, como a relação entre as taxas de consumo e formação dos reagentes e produtos, além de aplicar a lei de velocidade para calcular a taxa da segunda reação.
Passo 2
Vamos começar com a primeira parte da questão. Temos a decomposição de
a uma taxa de
. Queremos encontrar as taxas de formação de
e
.
Primeiro, vamos ver a proporção entre os reagentes e produtos na equação balanceada:
Isso significa que para cada 2 mols de
que se decompõem, formam-se 4 mols de
e 1 mol de
.
Passo 3
Para encontrar as taxas de formação dos produtos, usamos a relação estequiométrica entre as taxas:
- A taxa de formação de
será proporcional à taxa de consumo de multiplicada pela razão dos coeficientes. - A taxa de formação de
será proporcional à taxa de consumo de multiplicada pela razão dos coeficientes.
Matematicamente:
Passo 4
Substituindo os valores:
Para
:
Para
:
Passo 5
Agora vamos para a segunda parte da questão. Precisamos estimar a taxa da reação dada pela lei de velocidade:
As concentrações dos reagentes são:
Passo 6
Vamos substituir esses valores na expressão da taxa:
Primeiro, calculamos cada termo:
Então:
Passo 7
Multiplicando todos os fatores:
Primeiro, multiplicamos os números:
Agora, somamos os expoentes das potências de 10:
Então:
Resposta
As taxas de formação são
para
e
para
. A taxa da segunda reação é
.